Знання, пов'язані з енергозбереженням у скловарних печах

1. Підвищити температуру скляної рідини, не підвищуючи температуру полум’я
Після підвищення температури скляної рідини швидкість плавлення може бути прискорена, час плавлення може бути скорочений, а вихід може бути збільшений, а споживання одиниці може бути зменшено. Конкретний метод:
(1) Збільште радіаційне тепло простору полум’я до скляної рідини.
① Скляна рідина вибірково поглинає енергію випромінювання, і енергія з довжиною хвилі менше 3 мікрон передається вниз через поверхню рідини. Частинки вуглецю в полум'ї та на внутрішній поверхні стінок печі можуть випромінювати енергію випромінювання з довжиною хвилі менше 3 мікрон. Таким чином, збільшення чорноти полум’я та підтримання високого значення чорноти кладки печі може збільшити випромінюване тепло простору полум’я на скляну рідину. Значення чорноти пов’язане з шорсткістю та температурою поверхні кладки. Значення чорноти глиняної та силікатної цегли за високих температур становлять 0.61-0.62 при 10{{10}}0 градусах, 0.{{ 7}}.53 при 1200 градусах і 0.47-0.49 при 1400 градусах. Значення чорноти електрично сплавленої вогнетривкої цегли при високих температурах становить 0.4-0.5.
② Усуньте плівку «холодного повітря» біля рівня рідини. Зверніть увагу на висоту нижньої плити малої печі від рівня рідини та кут викиду полум'я. Продувку киснем також можна розглядати як засіб сприяння плавленню, тобто після надування киснем зі швидкістю 195-500 метрів за секунду швидкість передачі тепла можна прискорити, щоб збільшити температуру полум’я біля рівня рідини приблизно на 100 ступінь .
(2) Поліпшення температури або однорідності температури скляної рідини в резервуарі печі.
Ідея полягає в тому, щоб збільшити теплопередачу полум'я рідкому склу шляхом зниження температури поверхні рідини. Коли температура рівня рідини знижується, це також покращує рівномірність температури скляної рідини в напрямку глибини басейну. Заходи, вжиті для досягнення вищезазначеної точки зору:
① Булькання на дні басейну. Слід звернути увагу на очищення середовища, що виділяється, та ерозію цегли, що виділяється.
② Поглиблення басейну. Він може посилити конвекцію у вертикальному напрямку, покращити однорідність температури скляної рідини на глибині басейну, а також адаптуватися до покращення швидкості плавлення.
③ Ізоляція печі. Необхідно використовувати високоякісну силікатну цеглу, а ізоляційний шар, що контактує з силікатною цеглою, має використовувати силікатну ізоляційну цеглу, щоб уникнути контактних реакцій на високотемпературних поверхнях. При цьому необхідно стежити за герметичністю швів цегли, а силікатний вогнетривкий розчин не повинен містити глини та інших домішок.
④ Електричний потік. За допомогою електродів електрична енергія безпосередньо подається в скловарну піч, що нагрівається паливом, щоб доповнити деяку кількість тепла, необхідного для плавлення, і покращити швидкість плавлення та якість скляної рідини.
2. Очищення неглибокого шару, вилучення матеріалу глибокого шару та контроль потоку рідини в одному каналі напряму постійного струму
Це засновано на підвищенні температури склорідини в зоні освітлення, зменшенні рефлюксу та відборі високоякісної склорідини в проточний отвір. Це може покращити виробництво та якість скляної рідини та зменшити втрати флегмової скляної рідини. Щоб досягти вищевказаних заходів, необхідно прийняти низький широкий поріг печі, щоб зменшити глибину отвору для відстоювання рідини під відстійником і уникнути опускання під час плавлення матеріалів темного кольору.
3. Посилена гомогенізація
Гомогенізація є ключовим процесом, який впливає на якість продукції. В даний час процес гомогенізації в основному знаходиться в стані «вродженого дефіциту і набутого дисбалансу». Важко підтримувати однорідність суміші після надходження в піч, що призводить до неоднорідності складу. Теплопроникність рідкого скла та розсіювання тепла від печі навколо нього призводять до нерівномірної температури. Очевидно, що покладатися виключно на природну дифузію для гомогенізації неможливо. Для цього необхідно вжити заходів для забезпечення вирівнювання. В даний час ефективні заходи включають: низьке барботування басейну, змішування в тракті матеріалу, вивантаження робочого матеріалу або дна шляху матеріалу та електричне нагрівання шляху матеріалу. Приймаючи заходи змішування, необхідно звернути увагу на положення точки змішування, глибину введення мішалки та процес змішування, інакше бажаний ефект не буде досягнутий.
Матеріал мішалки є актуальною проблемою, яку необхідно вирішити. Поверхневий потік рідини може не тільки посилити бічний потік і покращити рівномірність температури, але також видалити бруд і кірку з поверхні рідини. Розмір змішувача має бути відповідним, не спричиняючи надто великих втрат тепла, а подача може бути постійною або періодичною. Електричне нагрівання може істотно поліпшити однорідність температури в глибинному напрямку басейну русла, але розподіл температури на горизонтальній поверхні русла не завжди може покращитися. Визначення форми електрода, опору скляної рідини між електричними підкладками, а також методів налаштування електрода, встановлення та обслуговування - це питання, які слід враховувати при використанні нагрівання. При застосуванні обов'язкових заходів гомогенізації все ще необхідно повною мірою виконувати роль природної дифузії. Тому розмір робочої секції та довжину шляху подачі слід ретельно враховувати при проектуванні.
Змішувач скловарний
4. Стабільне матеріальне забезпечення
Стабільність форми, розміру та температури подачі є необхідною умовою для забезпечення якості формування та виходу. Ступінь поділу між трактом подачі та робочою секцією, а також перетин, розмір, теплоізоляція, системи опалення та охолодження шляху подачі є основними факторами, які впливають на стабільність подачі. Повне відокремлення каналу подачі від робочих частин дозволяє підтримувати незалежну операційну систему без перешкод.
Сідлоподібний поперечний переріз у нижній частині каналу матеріалу може зменшити поперечну різницю температур. Правильне поглиблення живильного резервуару може збільшити статичний тиск і стабілізувати температуру крапель матеріалу. Довжина і ширина шляху матеріалу повинні визначатися на основі кількості матеріалу, що тече, і виходу. Довший шлях подачі корисний для регулювання температури та може адаптуватися до змін швидкості потоку в широкому діапазоні. Тепловідвідна здатність каналу матеріалу велика, особливо в басейні матеріалу. Тому необхідно посилити теплоізоляцію. Система нагріву та охолодження повинна мати можливість гнучко та надійно регулювати температуру скляної рідини та підтримувати однорідність температури. Система охолодження виконує роль грубого регулювання, а система опалення виконує роль точного регулювання. Ідеальною є система, що поєднує газове нагрівання з кількома соплами та електричне нагрівання.
5. Зменшити небажане тепло
Зменшення небажаного тепла включає два аспекти:
(1) Зменшити непридатне тепло, наприклад розсіювання тепла від поверхні печі, радіаційне тепло від отвору та тепло, що виділяється газами, що виходять із отвору та цегляних швів. Вжиті заходи включають:
① Ізоляція печі. Постійно покращувати теплоізоляційний ефект. Напрямок удосконалення теплоізоляції печі полягає в розробці багатошарових композитних теплоізоляційних шарів, застосуванні композитних теплоізоляційних матеріалів, розробці насипних бетонних теплоізоляційних матеріалів і розробці ущільнювальних матеріалів, що відповідають різним вогнетривким матеріалам.
② Герметизація отвору та цегляного шва. Слід звернути увагу на порт подачі, отвір для вимірювання температури, отвір для вогню тощо. Якщо дозволяють умови, слід вибрати повністю закритий пристрій подачі, а для вимірювання температури слід використовувати трубки з корундом. Для спостереження за полум'ям і хімічними умовами слід використовувати промислове телебачення.
③ Великомасштабна піч. Чим більший масштаб печі, тим менше розсіювання тепла на одиницю продукції.
(2) Зменшити тепло повторного нагрівання. Основна мета полягає в тому, щоб зменшити тепло, споживане повторним нагріванням флегмової рідини скла, яке зазвичай становить приблизно одну десяту тепла, споживаного при плавленні скла. Вжиті заходи включають встановлення порогу печі, занурення отвору для потоку рідини, належне зменшення висоти отвору для потоку рідини та відповідне зниження температури скляної рідини, що надходить у отвір для потоку рідини.